西元前三世紀，希臘學者埃拉托塞尼斯（Eratosthenes）就已經用兩地太陽投影角度的差異推算出地球的大小，誤差不到2%。然而關於地球的質量，過了兩千年卻始終無人能知。雖然牛頓觀測天體而推導出萬有引力公式，但既不知重力常數的值，也就算不出地球的質量。這個難倒牛頓與無數科學家的難題直到1798年才由英國科學家亨利‧卡文迪許解決。

衛星的運轉可以顯示地球的質量，科學家發現，有些衛星在環繞地球時，速度會突然無預期的改變，於是用人造衛星軌道推測出的地球質量，發現比國際天文聯合會公布的地球標準質量大0.005到0.008％，科學家推測，地球周圍可能有一個暗物質暈，但這個推測還需要更多的研究佐證。